1 / 11 Next Page
Information
Show Menu
1 / 11 Next Page
Page Background

Идентификация динамических характеристик методом производящих функций

1

УДК 681.5:681.3:519.6

Идентификация динамических

характеристик методом производящих функций

© Ю.В. Журавлёв

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Исследована проблема параметрической идентификации широкого класса линей-

ных стационарных систем с математической моделью в структуре дробно-

рациональных передаточных функций. Развивается методология использования

производящих функций Эрмита для идентификации по информации о входном и

выходном сигналах. Предложена стратегия поэтапной экспериментальной иден-

тификации объекта. В системе MATLAB посредством имитационного моделиро-

вания подтверждены теоретические прогнозы по ключевым вопросам использова-

ния методологии производящих функций, в том числе с разделимостью этапов

фильтрации и идентификации.

Ключевые слова

:

идентификация, производящая функция, фильтрация, имитаци-

онное моделирование.

Введение.

Математической моделью некоторого физического объ-

екта с доступными на отрезке времени

t

[0,

T

] входным

x

(

t

) и выход-

ным

y

(

t

) сигналами является линейное обыкновенное дифференциаль-

ное уравнение с постоянными коэффициентами:

( )

( )

0

1

2

0 1

2

'

'' ...

'

'' ...

,

n

m

n

m

a y a y a y

a y b x b x b x

b x

   

    

(1)

где

t

[0,

T

], причем

m

n

(из условия физической реализуемости [1]).

Из теории дифференциальных уравнений [2] известно, что

начальная задача Коши для уравнения (1) при известных входных

сигналах

x

(

t

)

C

m

[0,

T

] и известном начальном состоянии

(0)

y

( 1)

( (0), '(0), ...,

(0))

n

y y

y

имеет единственное решение

y

(

t

),

t

[0,

T

].

С тем же входным сигналом

x

(

t

)

C

m

[0,

T

], но при ином начальном

состоянии

( 1)

2

2

2

2

(0) ( (0),

'(0), ...,

(0))

n

y

y y

y

найдется другое частное

решение

y

2

(

t

),

t

[0,

T

].

Разность частных решений

z

(

t

) =

y

(

t

) –

y

2

(

t

) неоднородного урав-

нения (1) удовлетворяет соответствующему однородному уравнению

( )

0

1

2

'

'' ...

0.

n

n

a z a z a z

a z

    

(2)

Важнейшие динамические характеристики объекта, такие как

устойчивость [1], определяются коэффициентами уравнения (2). Для

характеризации же управляемости [1] объекта необходимо знать все

коэффициенты уравнения (1). Следует базироваться на двухэтапной

схеме планирования идентификационных экспериментов с физиче-